一种带感应加热的单嘴真空精炼炉及其精炼方法技术

本发明专利技术提供一种带感应加热的单嘴真空精炼炉，属于金属熔炼设备领域，包括盛钢容器、单嘴浸渍管、真空室，盛钢容器侧壁内设有电磁感应线圈，盛钢容器底部设置底吹元件或透气砖。本发明专利技术通过连接电缆向感应线圈提供中频电流，在炉内产生电涡流，释放大量热量用于炉内钢水升温，同时产生向上的洛伦兹力，带动钢液向上运动起到搅拌作用。在盛钢容器底部中心布置底吹元件，在真空处理期间，吹入的气体体积在上升过程中因压力急剧降低而剧烈膨胀，促进钢液搅拌和脱气。底吹气体搅拌配合电磁搅拌，可使得盛钢容器中的钢液成分和温度更加均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种带感应加热的单嘴真空精炼炉及其精炼方法
本专利技术属于金属熔炼设备
，具体的涉及一种带感应加热的单嘴真空精炼炉及其精炼方法。
技术介绍
当前的高品质钢液精炼过程，夹杂物难控制和温降大是严重影响精炼效果和连铸生产节奏的问题。国内外最常见的真空精炼方式有VD/VOD/RH等，单嘴精炼炉也有不少方案，但均存在一系列不足之处。RH精炼炉的不足之处体现如下：1)双浸渍管占用空间较大，循环过程钢液温降大，很难应用于80t以下的钢包；2)无电加热功能，可通过加铝吹氧的化学升温方式，但生成的大量Al2O3夹杂会污染钢水，不利于高品质钢种冶炼；3)浸渍管内径小，限制了钢液环流量的提升；钢液循环过程中钢液流速快对浸渍管耐材冲刷严重，导致浸渍管寿命低；4)氩气从上升管侧壁吹出，气泡上升路程短，限制了精炼效果的提升；5)真空槽内熔池深度浅，喷溅造成真空槽上部常有钢、渣结瘤，后期钢液有增碳的可能。VD/VOD的不足之处体现如下：1)无加热功能，必须与LF炉双联。LF埋弧渣的高发泡性，导致真空精炼过程钢、渣喷溅严重，后期真空罐内清渣将占用大量生产周期且劳动条件极为恶劣；2)为减轻喷溅效果，要求钢包预留1米以上的净空，需要对既有钢厂的设备及钢包进行大规模改造。既有单嘴精炼炉技术的不足之处体现如下：1)早期的DH是通过反复提升和降低真空室、吸嘴或钢包来进行真空处理，液压升降机构复杂；2)无电加热功能，解决温降大的方式与RH类似。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种带感应加热的单嘴真空精炼炉及其精炼方法，以使盛钢容器中的钢液成分和温度更加均匀。为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案来实现的：本专利技术提供的一种提高真空精炼炉钢液温度的感应加热方法，包括盛钢容器、单嘴浸渍管、真空室，所述的盛钢容器侧壁内设有电磁感应线圈，所述的盛钢容器底部设置底吹元件或透气砖。进一步，所述的盛钢容器为钢包或精炼炉本体。进一步，所述的单嘴浸渍管内径与真空室内径的比例为0.9～1:1，浸渍管外径与盛钢容器内径的比例为0.8～0.9：1。进一步，所述的感应线圈由水冷铜管、铝管制成。进一步，所述的感应线圈由导热合金材料制成。进一步，在所述的真空室内设置有升降顶枪，所述的真空室上部设有与之连接的真空加料仓和真空抽气管道。采用上述方案，本专利技术通过连接电缆向感应线圈提供中频电流，在炉内产生电涡流，释放大量热量用于炉内钢水升温，同时产生向上的洛伦兹力，带动钢液向上运动起到搅拌作用。在盛钢容器底部中心布置底吹元件或透气砖，在真空处理期间，吹入的气体体积在上升过程中因压力急剧降低而剧烈膨胀，促进钢液搅拌和脱气。底吹气体搅拌配合电磁搅拌，可使得盛钢容器中的钢液成分和温度更加均匀。多功能的升降顶枪可进行真空吹氧、喷粉等操作，真空加料仓可按需加入合金。本专利技术还利用上述的带感应加热的单嘴真空精炼炉的精炼方法，包括如下步骤：通过电磁感应线圈对盛钢容器内的钢液实施冶炼过程中的全程电磁搅拌，并在真空处理期间通过底吹元件或透气砖辅以吹入惰性气体实施钢液搅拌和脱气。本专利技术的有益效果是：1)在盛钢容器侧壁增设电磁感应加热装置后，可对钢液进行无污染加热升温，降低了对前工序的出钢温度要求，有利于保护前工序冶炼炉的炉衬。此外，可将合金调整工序延后至真空冶炼的钢液自然碳脱氧过程后，在提升合金收得率的同时，削减了氧化物夹杂的生成量；2)大口径的单嘴浸渍管可提升钢液环流量，搅拌气体从盛钢容器底部中心吹出，行程长，可提升脱H/N的效果；3)单嘴浸渍管不受盛钢容量及尺寸的限制，由于配套了感应加热装置，无需担心小容量盛钢容器中的钢液在处理过程中凝固；4)抽真空后，部分钢液将上升进入真空室，避免了VD/VOD喷溅严重的缺点。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为本专利技术感应加热的单嘴真空精炼炉结构示意图；附图中的元件标号分别为：1-升降顶枪；2-真空加料仓；3-真空室；4-单嘴浸渍管；5-电磁感应线圈；6-底吹元件或透气砖；7-盛钢容器；8真空抽气管道。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。如图1所示，本专利技术实施的一种带感应加热的单嘴真空精炼炉，包括盛钢容器7及位于其上部的真空系统。盛钢容器7的底部安装若干底吹元件或透气砖6；电磁感应线圈5埋于盛钢容器7的耐材内，单嘴浸渍管4位于真空室3的下部；本精炼炉配备多功能的升降顶枪1，可在真空室内升降；真空室上部与真空加料仓2连接；尾气通过真空抽气管道8排走；真空抽气管道后端连接除尘系统及真空泵系统。盛钢容器7可为钢包或精炼炉本体。具体的，单嘴浸渍管的一端连接在真空室底部，另一端插入盛钢容器中的钢液面，形成一个密闭空间。真空室上部连接真空抽气管道、除尘和真空泵，对真空室抽真空。盛钢容器的中心线与真空室中心线重合，单嘴浸渍管的内径与真空室的内径比例为0.9～1:1，浸渍管的外径与盛钢容器的内径比例为0.8～0.9：1。盛钢容器侧壁安装有感应加热装置，底部中心安装若干吹气管道或透气砖，呈圆周分布。电磁感应线圈5由水冷铜管、铝管或导热合金材料制成。采用上述方案，本专利技术通过连接电缆向感应线圈提供中频电流，在炉内产生电涡流，释放大量热量用于炉内钢水升温，同时产生向上的洛伦兹力，带动钢液向上运动起到搅拌作用。通过底吹元件或透气砖6位于盛钢容器7底部中心，吹入惰性气体。真空处理期间，吹入的气体体积在上升过程中因压力急剧降低而剧烈膨胀，促进钢液搅拌和脱气。这样，底吹气体搅拌配合电磁搅拌，可使得盛钢容器中的钢液成分和温度更加均匀。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带感应加热的单嘴真空精炼炉，包括盛钢容器(7)、单嘴浸渍管(4)、真空室(3)，其特征在于，所述的盛钢容器侧壁内设有电磁感应线圈(5)，所述的盛钢容器底部设置底吹元件或透气砖(6)。

【技术特征摘要】
1.一种带感应加热的单嘴真空精炼炉，包括盛钢容器(7)、单嘴浸渍管(4)、真空室(3)，其特征在于，所述的盛钢容器侧壁内设有电磁感应线圈(5)，所述的盛钢容器底部设置底吹元件或透气砖(6)。2.根据权利要求1所述的带感应加热的单嘴真空精炼炉，其特征在于，所述的盛钢容器为钢包或精炼炉本体。3.根据权利要求1所述的带感应加热的单嘴真空精炼炉，其特征在于，所述的单嘴浸渍管内径与真空室内径的比例为0.9～1:1，浸渍管外径与盛钢容器内径的比例为0.8～0.9：1。4.根据权利要求1所述的带感应加热的单嘴真空精炼炉，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴令，艾磊，杨宁川，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50